DE2420259A1 - Geschmiedeter brecherkoerper aus weissguss und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents
Geschmiedeter brecherkoerper aus weissguss und verfahren zu seiner herstellungInfo
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Description
62 Wiesbaden-Bierstadt · Bierstadter Höhe 15 · Postfad« 12068 · Telefon (06121) 56 5382
Postsdiedc Frankfurt/Main 181008 · Bank Deutsche Bank 3956372 · Nass. Sparkasse 108003065
25.April 1974 A 156 S/v
Societe Anonyme dite:
ACERIES THOME'-CROMBACK
2, rue Alfred de Vigny, Paris/Frankreich
Geschmiedeter Brecherkörper aus Weissguss und Verfahren zu seiner Herstellung·
Priorität:
Frankreich vom 4.5.1973 i Patentanmeldung
73 16.163
asssssaassasss:
Die Erfindung bezieht sich auf Brecherkörper, beispielsweise Brecherkugeln aus Weissguss, also Stahllegierung mit hohem
Chromgehalt sowie auf ein Verfahren zu deren Herstellung.
In den Industrien, bei welchen Brecherkörper Verwendung finden, insbesondere in der Zementindustrie, benutzt man vorzugsweise
gegossene Kugeln aus Weissguss nit hohem Chromgehalt· Es ist bekannt, dass die ausgezeichneten Eigenschaften hinsichtlich
Abriebfestigkeit und Widerstandsfähigkeit gegen sich wiederholende
Stösse solcher Brecherkörper gebunden sind einerseits an die Zusammensetzung des Metalles und andererseits an seine
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mikroskopische Struktur, die zusammengesetzt ist aus einer festen, martensitischen Lösung, die Sekundärkartiide und ein
Netz von primären oder eutektischen Karbiden enthält. Es ist auch bekannt, dass die Eigenschaften umso besser sind, je
zahlreicher, feiner und homogener verteilt die primären Karbide sind. Es gehört zum sicheren Wissen, dass der Verschleiss
sich aus dem Aerodieren der Matrize ergibt, wodurch die Karbidteilchen freigelegt, dann ausgewaschen oder aufgrund ihrer
Brüchigkeit zerbrochen werden. Der Verschleiss wird umso geringer,
je mehr die die Matrize bildenden Bereiche klein und
zahlreich werden und die in der Matrize verteilten Karbidteilchen klein und zahlreich sind.
Geschmiedete Brecherkugeln aus Weissguss bieten daher bessere Eigenschaften hinsichtlich Abriebwiderstand als gegossene
Kugeln gleicher Zusammensetzung.
Im praktischen Stand der Technik werden aber geschmiedete Brecherkörper aus Weissguss alt hohem Chromgehalt praktisch
kaum benutzt, weil ihre Herstellung das Giessen von Barren, ein schwieriges Walzen, ein Schmieden und eine thermische
Behandlung notwendig macht, was sich in zahlreichen technischen Schwierigkeiten und einem übermässig hohen Preis
äußert.
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Es ist jedenfalls schon vorgeschlagen worden, beispielsweise in FR-PS 2 174 969, geschmiedete Brecherkörper mit relativ
hohem Chromgehalt (1 bis 2 % Gew.) oder aus Weissguss mit geringem Chromgehalt und geringem Nickelgehalt zu benutzen.
Diese Legierungen enthalten eine feste Lösung, die martensitisch, oder martensitisch und perlitisch oder zumindest perlitisch
sein kann. Sie enthalten jedenfalls nur Karbide vom Zementit-Typ in feiner Verteilung mit der allgemeinen Formel
3YUC, wobei M das in Betracht gezogene Metall wiedergibt. Es ergibt sich dabei ein doppelter Mangel:
Einerseits erteilen diese Karbide dem Weissguss nur einen sehr beschränkten Abriebwiderstand, weil ihre Härte nicht
über Rockwell 53, d.h. etwa Brinell 530 hinausgeht.
Andererseits ist die Menge an benutztem Hilfsmetall (Chrom, Nickel) beträchtlich, wodurch der Preis der Legierungen sehr
empfindlich erhöht wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, die bei der bekannten Technik auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen
Es und die oben erläuterten Mängel zu beheben,/aollen daher
Brecherkörper geschaffen werden, die sich mit geringen Kosten und auf einfache Weise aus Weissguss mit hohem Chromgehalt
schmieden lassen. Es soll ferner ein Herstellungsverfahren
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ist
geschaffen werden, das einfach/und wenig Kosten verursacht, jedenfalls weniger schwierig und weniger kostspielig ist als die bekannten Verfahren.
geschaffen werden, das einfach/und wenig Kosten verursacht, jedenfalls weniger schwierig und weniger kostspielig ist als die bekannten Verfahren.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelösst, dass
der Weissguss, aus dem der geschmiedete Brecherkörper hergestellt ist, einen Gehalt an 1,5 bis 3% (Gew.) Kohlenstoff,
8 bis 2596 (Gew.) Chfeom, 0 bis 2% (Gew.) Molybdän und evtl.
spezielle Elemente wie Vanadium, Wolfram, Bor, Nickel, Kupfer und eine Struktur aufweist, zusammengesetzt aus einer festen,
martensitischen oder Austenitischen Lösung, die sekundäre Chromkarbide und primäre oder eutektische Chromkarbide des
Typs MyC, in feiner Zerteilung und homogener Verteilung
enthält, wobei M das in Betracht gezogene Metall bedeutet·
Das Verfahren gemäss der Erfindung ist dementsprechend ein Verfahren zur Herstellung von Brecherkörpern aus Weissguss
mit hohem Chromgehalt, dessen Struktur aus einer festen markensitischen oder austenitischen Lösung gebildet ist, die
sekundäre Chromkarbide und primäre oder eutektische Chromkarbide des Typs MyC, in feiner Zerteilung und homogener Verteilung
enthält und ist dadurch gekennzeichnet, dass man als Ausgangsmaterial einen Barren aus Weissguss benutzt, der
1,5 bis 3% (Gew.) Kohlenstoff, 8 bis 259ί (Gew.) Chrom, 0 bis
2% Molybdän und evtl. spezielle Elemente, wie Vanadium, Wolfram,
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Bor, Nickel, Kupfer enthält, diesen Barren oder aus diesem
Barren geschnittene Stücker einer Erhitzungsbehandlung bei einer gewünschten ersten Temperatur unterwirft, wobei man .
evtl. den Barren bei dieser ersten Temperatur in die Stücke zerschneidet und dass man diese Stücke bei einer zweiten
Temperatur schmiedet, wobei die erste und die zweite Temperatur als Funktion der chemischen Zusammensetzung des Ausgangsmaterial,
der zu erzielenden mikroskopischen martensitisehen
oder austenitisehen Struktur der herzustellenden Brechkörper
und der Herstellungsbedingungen im Hinblick auf die Erzielung von Chromkarbiden ausschliesslich vom Typ MyC, zu
wählen sind.
Vorzugsweise aus weiter unten zu erläuternden Gründen ist das im Verfahren gemäss der Erfindung benutzte Ausgangsmetall
in Barren, die durch fortlaufenden Guss erhalten werden. Die Bauen können direkt im gewünschten Durchmesser erhalten
werden oder durch Verarbeiten in fortlaufendem Guss nach erfolgtem Zurichten (Corroy»ge).
Man behandelt Barren dieses Metalls durch Wiedererhitzen auf eine gewünschte erste Temperatur, durch Zerschneiden
in Stücke dieser Barren bei dieser Temperatur und durch Schmieden dieser Stücke bei einer zweiten gewünschten Temperatur,
wobei diese erste und zweite Temperatur von der ehe-
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mischen Zusammensetzung des Metalles von der zu erzielenden
mikroskopischen Struktur auf den Brecherkörper (martensitisch oder austenitisch) und von den Herstellungsbedingungen abhängen.
Auf das Schmieden folgt evtl. eine thermische Behandlung, die ein isothermes Halten auf einer gewünschten Temperatur unmit**
telbar nach dem Schmieden enthält und ein Härten an Luft oder in Öl.
Auf die thermische Behandlung kann gemäss der Erfindung evtl.
ein Anlassen bei einer Temperatur folgen, unterhalb der Temperatur des Transformationsbeginnes von Martensit in Perlit,
beispielsweise bei einer Anlasstemperatur zwischen 200 und 2500C
oder einer Anlasstemperatur bei 450 bis 55O°C, je nach Gehalten
an Kohlenstoff und Chrom. Die so erhaltenen Brecherkörper, insbesondere Kugeln weisen eine Struktur auf, die durch eine feste
martensitische oder austenitische Lösung zusammengesetzt ist
und nur Chromkarbide des Typs M7C5 enthält, mit Ausschluss
von Eisenkarbiden oder Zementit vom Typ M,C. Die Härte der Chromkarbide Cr7C3 liegt weit oberhalb derjenigen von Zementit,
ntmlich in der Grosse von 1400 Vickers. Die Brecherkörper,
insbesondere Kugeln gemäss der Erfindung haben daher eine beträchtliche Abriebfestigkeit.
Es wurde festgestellt, dass für bestimmte Anwendungsfälle, beispielsweise zum Brechen von Eisen- und Gussteilchen, was die
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Benutzung von Kugeln mit Durchmesser oberhalb 120 um benötigt,
es ökonomisch vorteilhafter ist, Kugeln gemäss der Erfindung zu benutzen, die eine vollständig austenitische Struktur
aufweisen als Kugeln gemäss der Erfindung mit einer marteneitischen
Struktur. Es wurde tatsächlich festgesteL It, dass
eine gegossene Kugel mit Durchmesser oberhalb 90 mm, beispielsweise 120 mm, und einer Zusammensetzung mit 1596 Chrom
und O,2?6 Molybdän, behandelt durch Glühen und Härten eine
martensitisch-perlitische Mischstruktur aufweist und nur geringe Verschleißfestigkeit hat.
Eine Kugel mit 120 mm Durchmesser und gleicher Analyse, die
durch Schmieden und darauf folgende Behandlung durch isother-mes
Halten und Härten erhalten wird, weist nicht eine vollständig martensitische Struktur auf, und zwar selbst an der Oberfläche,
und zwar aufgrund mangelnder Härtungsfähigkeit. Man erzielt dann auch nur geringe Verschleissfestigkeit. Man könnte ein
gutes Resultat durch Erhöhen des Prozentsatzes an Molybdän von 0,296 auf 1% erreichen, d.h. mit einer Erhöhung des Herstellungspreises
der Kugel.
Die Erfindung zeichnet sich durch die Wahl der Wiedererhitzungstemperatur
des Barrens vor dem Zerschneiden und dem Schmieden aus, um eine stabile, austenitische Struktur zu erhalten,
worauf dann kein isothermes Halten folgen wird.
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Tatsächlich gestattet es die einzige Tatsache, eine Minimum-Temperaturschwelle
zu erreichen, dass man eine bei der Umgebungstemperatur stabile austenitische+Struktur erhält, und
zwar ein Austenit der sich durch einfache Kaltverformung oder Schock aufgrund seiner spezifischen Benutzung in Martensit
transformiert, der perfekt verschleissfest ist.
Es wurde auch festgestellt, dass die Behandlungsbedingungen beim Schmieden,insbsondere die Wiedererhitzungstemperaturen
der Barren, die Bedingungen für die thermischen Behandlungen nach dem Schmieden beeinflussen können.
Die im folgenden als Beispiele gegebenen detaillierten Beschreibungen
sollen das Herstellungsverfahren gemäss der Erfindung noch klarer wiedergeben. Sie sind jedoch nicht von
beschränkender Art.
Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von Brecherkugeln mit Durchmesser von 120 mm, ausgehend von Barren oder Stangen
mit einem Durchmesser von etwa 90 mm, die durch kontinuierliches Giessen erzeugt worden sind und deren chemiasche
Zusammensetzung annähernd wie folgt ist:
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- Kohlenstoff..... 2,2% (Gew.)
- Chrom 14 % (Gew.)
- Molybdän... 0% (Gew.)
- Silicium.... 0,7% (Gew.)
- Mangan 0,8% (Gew.)
Die Bedingungen des Herstellungsverfahrens sind wie folgt festgelegt:
Das Erhitzen der Barren oder Stangen erfolgt auf eine Temperatur zwischen 11000C und 1120°C (Temperatur zur Erzielung eines
stabilen Austenits);
die Barren oder Stangen werden bei dieser Temperatur in Stücke
zerschnitten;
die Stücke werden bei äner Temperatur zwischen 1050°C und
10700C in Kugeln geschmiedet;
die Kugeln werden unmittelbar durch Anblasen mit Luft gehärtet.
Die mikroskopische Struktur dieser Kugeln ist dann durch eine
feste, vollständig austeniüsche Lösung gebildet, die sekundäre Karbide und eutektische Karbide in feiner Zerteilung und
homogener Verteilung enthält. Die Brinell-Härte beträgt etwa 400.
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Dieses Beispiel betrifft die Herstellung von Kugeln mit einem Durchmesser von 90 mm, ausgehend von Barren oder Stangen mit
einem Durchmesser von etwa 65 mm, die durch fortlaufendes Giessen erzeugt worden sind und deren chemische Zusammensetzung wie
folgt ist:
Kohlenstoff 2,20% (Gew.)
Chrom 14,2% (Gew.)
Molybdän 0,28% (Gew.)
Silicium 0,72% (Gew.)
Mangan 0,88% (Gew.) ,
Die Bedingungen für das Herstellungsverfahren sind wie folgt
festgelegtϊ
Das Erhitzen der Barren bzw. Stangen wird auf eine Temperatur
zwischen 1070°C und 11000C ausgeführt entsprechend einem
teilweise stabilisierten Austenit, was ein leichtes Schmieden uriter wirtschaftlichen Bedingungen gestattet;
die Baren werden bei dieser Temperatur in Stücke geschnitten!
die Stücke werden dann bei einer Temperatur zwischen 1020 C
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und 10500C in Kugeln geschmiedet;
die Kugeln werden dann einer thermischen Behandlung unterworfen, die zusammengesetzt ist aus einem isothermen Halten, das
geeignet ist, die Rückkehr zu einem vollständig instabilen Austenit sicherzustellen, und zwar unmittelbar nach dem
Schmieden über eine Dauer von 15 Minuten auf einer Temperatur zwischen 9700C und 99O0C, und dann ein Härten durch Anblasen
mit Luft und ein Anlassen auf eine Temperatur von 250°C.
Die mikroskopische Struktur der Kugeln ist dann durch eine feste martensitische Lösung z8sammengesetzt, die sekundäre
Karbide und eutektische Karbide in feiner Zerteilung und homogener Verteilung enthält. Die 'Brinell-Härte ist mindestens
620.
Es ist festzustellen, dass eine aus Glühen und Härten gebildete klassische Behandlung gestatten würde, bei dem isothermen
Halten scHßcht behandelte Kugeln wieder brauchbar zu machen
oder überhaupt das isotherme Halten zu ersetzen, jedoch ersichtlich unter Erhöhung des Herstellungspreises.
Wenn sich der Kugeldurchmesser, sei es bei gegossenen oder geschmiedeten Kugeln, unter gleichen Behandlungsbedingungen
und mit gleicher Zusammensetzung vergrössert, würde man eine
martensitisch-perlitische Mischstruktur erhalten, die nur
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geringe Verschleissfestigkeit ergäbe.
Es ist die Herstellung von Kugeln mit Durchmesser von 50 mm in Betracht gezogen, ausgehend von Barren oder Stangen mit
etwa 45 mm, wie sie durch kontinuierliches Giessen erhalten werden und deren chemische Zusammensetzung annähernd wie folgt
ist:
Kohlenstoff« 2,2% (Gew.)
Chrom 14 % (Gew.)
Molybdän 0,25% (Gew.)
Silicium 0,7% (Gew.)
Mangan 0,8 % (Gew.)
Die Bedingungen für das Herstellungsverfahren sind wie folgt festgelegt:
Das Erhitzen der Barren bzw. Stangen wird auf eine Temperatur zwischen 10000C und 10200C vorgenommen entsprechend einem
Verhältnis von entstabilisiertem Austenit in der Nähe von 100%;
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die Barren werden bei dieser Temperatur in Stücke geschnitten und unmittelbar geschmiedet;
die Kugeln werde η dann unmittelbar einem Härten durch Anblasen
mit Luft und einem Anlassen bei 2500C unterworfen.
Die mikroskopische Struktur ist dann aus einer festen martensitischen
Lösung zusammengesetzt, die sekundäre Kadfbide und eutektische Karbide in feiner Verteilung und homogener Verteilung
enthält, die Brinell-Härte liegt oberhalb 620.
Einwichtiges Merkmal der Kugeln gemäss der Erfindung liegt
in ihren mikroskopischenpStrukturen. Diese sind in den als
Beispiel und nicht in beschränkendem Sinne beigefügten Fotografien wiedergegeben:
Die Figuren 1 und 2 sind mikrofotografische Aufnahmen jeweils
von einer Kugel, die in herkömmlicher Weise gegossen worden ist und eine Kugel, die gemäss der Erfindung geschmiedet wurde;
die FIg. 3 und 4 sind mikrofotografische Aufnahmen jeweils
einer Stange, die durch fortlaufendes Giessen hergestellt wurde und eines Barrens, der durch Formgiessen hergestellt
wurde, und wie sie beide als Ausgangsmaterial benutzbar sind. /14
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Die Mikrofotografien der Fig. 1 und 2, deren Vergrösserungen
bei 600 liegt, geben jeweils die Strukturtypen nach thermischer Behandlung an einer gegossenen Kugel mit 90 mm Durchmesser
und eine gemäss der Erfindung geschmiedeten Kugel gleichen Durchmessers wieder, wobei die chemischen Zusammensetzungen
praktisch gleich sind, und zwar wie folgt:
| Kohlenstoff | gegossene Kugel X% Gewicht) 2,17 |
geschmiedete Kugel X% Gewicht) 2,16 |
| Chrom | 15,02 | 14,75 |
| Molybdän | 0,26 | 0,23 |
| Silicium | 0,93 | 1,08 |
| Mangan | 1,27 | 1,27 |
Bei den gegossenen Kugeln (Fig. 1) ist die Struktur zusammengesetzt aus einer festen martensitischen Lösung,
die während des Glühens ausgefällte sekundäre Karbide enthält und ein sehr beträchtliches Netz von eutektischen
Karbiden, das die Matrize in Bereiche unterteilt.
Bei den geschmiedeten Kugeln gemäss der Erfindung (SFig. 2)
ist die Struktur zusammengesetzt aus einer festen martensitischen Lösung, die sekundäre Karbide und feinzerteilte
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- 15 und homogen verteilte eutektische Karbide enthält.
Ein wichtiges Merkmal der geschmiedeten Kugeln gemäss der
Erfindung besteht in der Zerteilung und der homogenen Verteilung der primären Karbide vom Typ M7C*. Dies ist die Folge einerseits
der mikroskopischen Struktur des durch fortlaufendes Giessen hergestellten Barrens oder Stange und andererseits des Schmiedens
.
Die Mikrofotografien der Figuren 3 und 4 zeigen mit 250facher
Vergrösserung die Strukturen nach thermischer Behandlung einer Stange mit mittlerem Durchmesser von 59 mm, hergestellt durch
fortlaufendes Giessen und eines in eine Sandform gegossenen Barrens mit mittleren Durchmesser von 60 mm, deren chemische
Zusammensetzung annähernd wir folgt ist:
Kohlenstoff 2,0% (Gew.)
Chrom 15,0 % (GEW.)
Molybdän 0 % (Gew.)
Silicium... 0,8% (Gew.)
Mangan 1,0% (Gew.)
Diese Stangen oder dieser Barren können als Ausgangsmaterial zur Durchführung des Verfahrens gemäss der Erfindung benutzt
werden.
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In beiden Fällen ist die mikroskopische Struktur aus einer
festen martensitischen Lösung gebildet, die sekundäre Karbide und ein wichtiges Netz eutektischer Karbide enthält, das
die Matrize in Bereiche unterteilt. Das Karbide-Netz ist jedenfalls sehr zerrissen und die Karbide sind weniger
massiv in der durch fortlaufendes Giessen erzeugten Stange als im Fall des formgegossenoi Barrens gleichen Durchmessers.
Dieser Unterschied ergibt sich aus der niedrigeren Gusstemperatur und einer grösseren Verfestigungsgeschwindigkeit beim
fortlaufenden Guss als beim klassischen Giessen.
Während des Schmiedens,durch das die massiven Karbide und
kleine umgebende Massen mechanisch zerkleinert werden, wird die Verteilung der Karbidteilchen umsomehr homogen und die
Dimensionen dieser Teilchen umso kleiner , als das anfängliche
Netz primärer Karbide dicht und fein ist. Die Ausgangssgruktur kann durch fortgesetzten Guss oder durch jegliche andere
Methode erreicht werden, die eine erhöhte Verfestigungsgeschwindigkeit gibt, beispielsweise durch Kokillenguss.
Es ist nicht möglich, den genauen Gehalt der Kugeln an primären und sekundären Karbiden zu beziffern. Tatsächlich
ist bei gegossenen Kugeln das Netz primärer Karbide praktisch kontinuierlich, so gut , dass es schwer ist, eine
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mit ihrer Grosse der Karbidteilchen festzulegen·.= .
Dagegen ist bei den geschmiedeten Kugeln gemäss der Erfindung es aufgrund ihrer sehr geringen Abmessung schwierig, die beim
Schmieden zerteilten primären Karbidteilchen von den bei der Wärmebehandlung ausgefällten kleinen sekundären Karbidteilchen
zu unterscheiden und zu zählen.
Bezüglich der Chromgehalte der Brecherkörper gemäss der Erfindung sind die primären ebenso wie die sekundären Karbide
dieser Brecherkörper vom Typ M7C,, wie es aus den in der
Praxis wohlbekannten Ternärendiagrammen für Fe-Cr-C hervorgeht.
Der Gehalt an primären Karbiden, die Dichte dieser Karbide pro Quadratmillimeter und ihre mittlere Grosse konnten
seitens der Anmelderin trotzdem festgestellt werden. Es ■ergibt sich aus den Versuchen der Anmelderin, dass der Gehalt
an primären Karbiden bei gegossenen Kugeln und geschmiedeten Kugeln praktisch der gleich e ist. Im Fall der durch die
Mikrofotografien der Fig. 1und 2 wiedergegebenen Beispiele liegt dieser Gehalt in der Grosse von17t5%(Gew.), während
das Komplement, beispielsweise 82,5%, die Matrize bildet.
Dagegen ist die Anzahl der primären Karbidteilchen stark unterschiedlich, wenn man die gegossenen Kugeln und die
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geschmiedeten Kugeln vergleicht. Tatsächlich ist im ersteren
Fall (gegossene Kugeln), wenn man das Netz primärer Karbide einem Haufen oder Stoss angleicht, die Anzahl der primären
2
Karbide pro mm im Schnittbild in der Grössenordnung von 5000.
Karbide pro mm im Schnittbild in der Grössenordnung von 5000.
Im Gegensatz dazu ist im Fall der geschmiedeten Kugeln gemäss der Erfindung, selbst wenn man den kleinen, beim Schmieden
zerteilten primären Karbidteilchen nicht Rechnung trägt und auch nicht den sekundären Karbiden, die man nicht unterscheiden
kann, die Zahl der zum Zählen ausreichend grossen Karbidteilchen (Maximaldimension oberhalb oder bei etwa 1 Mikron) mindestens
17000 Teilchen/mm2.
Gleichfalls sind die mittleren Dimensionen der Karbidteilchen (die an der Bildfläche der Mikrofotografie freigelegt sind)
2 stark verschieden, da sie zwischen etwa 35 Ji bei den gegossenen
ρ
Kugeln in etwa 1OyU bei den gemäss der Erfindung geschmiedeten Kugeln variieren.
Kugeln in etwa 1OyU bei den gemäss der Erfindung geschmiedeten Kugeln variieren.
Es ist daher fest zustellen, dass das Verfahren gemäss der Erfindung es gestattet, geschmiedete Kugeln aus Weissguss
mit hohem Chromgehalt herzustellen, die in der Matrize eine sehr grosse Anzahl von Karbidteilchen geringer Abmessungen
enthalten und demzufolge eine grosse Verschleissfestigkeit aufweisen.
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Claims (10)
1.) Geschmiedeter Brecherkörper aus Weissguss mit hohem Chrom-Gehalt,
gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1,5 bis 3 CA
(gew.) Kohlenstoff, 8 bis 25 % (gew.) Chrom, 0 bis 2 % (gew.)
Molybdän und evtl. spezielle Elemente wie Vanadiu, Wolfram, Bor, Wickel, Kupfer, und durch eine Struktur, gebildet aus
einer festen, martensitischen oder austenitischen Lösung, die sekundäre Chromkarbide und primäre oder entektische
Chromkarbide des Typs HyC7 in feiner Zerteilung und homogener
Verteilung enthält, wobei H das in Betracht gezogene Metall bedeutet.
2.) Brecherkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gehalt an Chromkarbiden zumindest 17.000 Teilchen pro
Quadratmillimeter Schnittfläche beträgt.
3.) Verfahren zur Herstellung geschmiedeter Brecherkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man als
Ausgangsmaterial einen Barren (oder Stränge) aus Weissguss benutzt, der 1,5 bis 3 % (gew.) Kohlenstoff, 8 bis 25 %
(gew.) Chrom, 0 bis 2 % Molybdän und evtl. spezielle Elemente wie Vanadium, Wolfram, Bor, Nickel, Kupfer enthält,
diesen Barren *& oder aus diesem Barren geschnittene Stücke
einer Erhitzungsbehandlung bei einer gewünschten ersten
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ίο
Temperatur unterwirft, wobei man evtl. den Barren bei dieser ersten Temperatur in die Stücke zerschneidet, und dass
man diese Stücke bei einer zweiten Temperatur schmiedet, . wobei die erste und die zweite Temperatur als Funktion der
chemischen Zusammensetzung des Ausgangsmaterials, der zu erzielenden mikroskopischen martensitischen oder austenitischen
Struktur der herzustellenden Brecherkörper und der Herstellungsbedingungen im Hinblick auf die Erzielung
von Chromkarbiden ausschliesslich vom Typ MyC, zu wählen
sind.
4.) Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausgangsguss etwa 2,2 % $gew.) Kohlenstoff, 14 % (gew.)
Chrom, 0,1 bis 0,3 % Molybdän, 0,7 % Silizium und 0,8 %
Mangan enthält.
5.) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die erste Erhitzung der Stücke bzw. des Barrens
bei einer Temperatur zwischen 11000C und 11200C und das.
Schmieden bei einer Temperatur zwischen 10500C und 10700C
ausführt und auf das Schmieden ein Härten an Luft folgt, mit dem den Brecherkörpern einerseits eine Struktur, gebildet
aus einer festen austenitischen Lösung, die primäre oder entektische Chromkarbide des Typs M7C^ in feiner Zerteilung
und homogener Verteilung enthält, und andererseits eine Brinell-Härte in der Grosse von etwa 400 erteilt
werden.
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DipL-Phys. Heinrich Seids · Patentanwalt · 62 Wiesbaden-Bierstadt · Bicrsi. Höbe 15 ■ Posif. 110 68 · & (0 6121) 56 S3
6.) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass man das Erhitzen der Stücke oder des Barrens auf eine Temperatur zwischen 1070°C und 11000C und das Schmieden bei
einer Temperatur von 10200C durchführt, wobei unmittelbar
auf das Schmieden einisothermes Halten über 15 Minuten Dauer auf 9700C bis 99O°C und ein Härten in Luft öder in
Öl erfolgen, mit welchen den Brecherkörpern einerseits eine Struktur, gebildet aus einer festen Martensitischen Lösung,
die sekundäre Chromkarbide und # primäre oder entektische
Chromkarbide des Typs M^C, in feiner Zerteilung und homogener
Verteilung enthält, und eine Brinellhärte oberhalb von etwa 620 erteilt werden.
7.) Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,
dass das Erhitzen der Stücke oder des Barrens auf und das Schneiden bei einer Temperatur zwischen etwa 10000C und
10200C durchgeführt und auf das Schmieden ein Härten an
Luft oder in Öl folgt, mit dem den Brecherkörpern einerseits eine Struktur, zusammengesetzt aus einer festen
martensitischen Lösung, die sekundäre Chromkarbide und primäre oder entektische Chromkarbide des Typs MyC^ in
feiner Zerteilung und homogener Verteilung enthält und andererseits eine Brinell-Härte oberhalb etwa 620 erteilt.
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22.
8.) Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die thermische Behandlung ein Anlassen nach dem Härten auf eine Temperatur unterhalb derjenigen Temperatur
einschliesst, bei der die Umwandlung (Transformation) von Martensit in Perlit beginnt.
9·) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man an das isotherme Halten und das darauffolgende Erkalten ein
erneutes Glühen und ein Härten an Luft oder in Öl anschliesst.
10.) Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass man das isotherme Halten und das darauf folgende Erkalten durch
ein Glühen und anschliessendes Härten an Luft oder in Öl ersetzt.
409850/0747
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